RU2234794C1 - Sine-wave voltage oscillator - Google Patents

Sine-wave voltage oscillator Download PDF

Info

Publication number
RU2234794C1
RU2234794C1 RU2003115071/09A RU2003115071A RU2234794C1 RU 2234794 C1 RU2234794 C1 RU 2234794C1 RU 2003115071/09 A RU2003115071/09 A RU 2003115071/09A RU 2003115071 A RU2003115071 A RU 2003115071A RU 2234794 C1 RU2234794 C1 RU 2234794C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
trigger
capacitor
resistor
Prior art date
Application number
RU2003115071/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003115071A (en
Inventor
Н.В. Регайло (RU)
Н.В. Регайло
И.А. Семёнов (RU)
И.А. Семёнов
Original Assignee
Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "Темп-Авиа"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "Темп-Авиа" filed Critical Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "Темп-Авиа"
Priority to RU2003115071/09A priority Critical patent/RU2234794C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2234794C1 publication Critical patent/RU2234794C1/en
Publication of RU2003115071A publication Critical patent/RU2003115071A/en

Links

Abstract

FIELD: electronic engineering; continuous-wave oscillators.
SUBSTANCE: oscillator has input device 1, band filter 2, operational amplifier 3, threshold element 4, first and second flip-flops 5 and 6, respectively, first and second analog switches 7 and 8, respectively, resistor 9, capacitor 10, field-effect transistor 11, positive and negative power supplies 12 and 13, respectively. Output signal phase stability is attained due to ability of comparing voltage phase at input and output of band filter and generating differential signal that tunes band filter at constant magnitude of output signal.
EFFECT: enhanced stability of oscillator output voltage phase.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в качестве генератора незатухающих синусоидальных колебаний.The invention relates to the field of electronic technology and can be used as a generator of undamped sinusoidal oscillations.

Известен мостовой генератор [1], содержащий операционный усилитель, R-C цепочку, диодный выпрямитель, полевой транзистор.Known bridge generator [1] containing an operational amplifier, an R-C chain, a diode rectifier, a field effect transistor.

Недостатком этого устройства является достаточно большое (порядка 2 с) время установления амплитуды выходного напряжения.The disadvantage of this device is a sufficiently large (about 2 s) time to establish the amplitude of the output voltage.

Известен также генератор синусоидального напряжения [2], содержащий последовательно соединенные входную цепь, полосовой фильтр, операционный усилитель, выпрямитель, фильтр нижних частот, пороговый элемент, диод, подключенный к средней точке последовательно соединенных резисторов, включенных между входным устройством и полосовым фильтром.Also known is a sinusoidal voltage generator [2], comprising a series-connected input circuit, a bandpass filter, an operational amplifier, a rectifier, a low-pass filter, a threshold element, a diode connected to the midpoint of the series-connected resistors connected between the input device and the bandpass filter.

Недостатком этого устройства является недостаточно высокая стабильность фазы между выходным и входным напряжением генератора.The disadvantage of this device is the insufficiently high phase stability between the output and input voltage of the generator.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение стабильности фазы выходного напряжения генератора.The problem to which this invention is directed is to increase the phase stability of the generator output voltage.

Поставленная задача достигается тем, что в генератор синусоидального напряжения, содержащий последовательно соединенные входную цепь, вход которой является входом устройства, полосовой фильтр, операционный усилитель, выход которого является выходом устройства, и пороговый элемент, дополнительно введены первый и второй аналоговые ключи, первый и второй триггеры, резистор, конденсатор и полевой транзистор, стоком и истоком подключенный к частотоопределяющей цепи полосового фильтра, а затвором - через конденсатор к общей шине и через резистор к средней точке соединенных последовательно первого и второго аналоговых ключей, включенных между положительным и отрицательным источниками питания устройства, причем управляющие входы ключей подключены соответственно к выходам первого и второго триггеров, S-вход первого триггера соединен с R-входом второго триггера и подключен к выходу порогового элемента, а S-вход второго триггера соединен с R-входом первого триггера и подключен к входу полосового фильтра.The problem is achieved in that a sinusoidal voltage generator containing a series-connected input circuit, the input of which is the input of the device, a bandpass filter, an operational amplifier, the output of which is the output of the device, and a threshold element, additionally introduced the first and second analog keys, the first and second triggers, a resistor, a capacitor and a field effect transistor, connected by a drain and a source to the frequency-determining circuit of a band-pass filter, and by a gate through a capacitor to a common bus and through a cut a source to the midpoint of the first and second analog keys connected in series, connected between the positive and negative power sources of the device, and the control inputs of the keys are connected respectively to the outputs of the first and second triggers, the S-input of the first trigger is connected to the R-input of the second trigger and connected to the output threshold element, and the S-input of the second trigger is connected to the R-input of the first trigger and connected to the input of the bandpass filter.

К существенным отличиям заявленного устройства по сравнению с известным относится введение в него двух аналоговых ключей, двух триггеров, резистора, конденсатора и полевого транзистора. Введение перечисленных элементов позволило повысить стабильность фазы выходного сигнала за счет получения возможности сравнения фазы напряжения на входе и на выходе полосового фильтра и получение разностного сигнала, перестраивающего полосовой фильтр, с целью совпадения фаз при неизменной величине выходного сигнала.Significant differences between the claimed device and the known one include the introduction of two analog switches, two triggers, a resistor, a capacitor and a field effect transistor. The introduction of the above elements made it possible to increase the phase stability of the output signal by obtaining the possibility of comparing the phase of the voltage at the input and output of the band-pass filter and to obtain a difference signal that tunes the band-pass filter in order to match the phases with a constant output signal.

На чертеже представлена структурная схема устройства.The drawing shows a structural diagram of a device.

Предлагаемый генератор синусоидального напряжения содержит входное устройство 1, полосовой фильтр 2, операционный усилитель 3, пороговый элемент 4, первый и второй триггеры 5 и 6, первый и второй аналоговые ключи 7 и 8, резистор 9, конденсатор 10, полевой транзистор 11, положительный и отрицательный 12 и 13 источники питания, вход 14, выход 15.The proposed sinusoidal voltage generator contains an input device 1, a bandpass filter 2, an operational amplifier 3, a threshold element 4, the first and second triggers 5 and 6, the first and second analog switches 7 and 8, a resistor 9, a capacitor 10, a field effect transistor 11, positive and negative 12 and 13 power supplies, input 14, output 15.

Вход входного устройства 1 является входом 14 устройства, выход подключен ко входу полосового фильтра 2, его выход подключен ко входу операционного усилителя 3, выход которого является выходом 15 устройства и подключен ко входу порогового элемента 4, выход которого подключен к S-входу первого триггера 5 и R-входу второго триггера 6. Выходы триггеров 5 и 6 подключены соответственно к управляющим входам аналоговых ключей 7 и 8, подключенных к положительному 12 и отрицательному 13 источникам питания. Средняя точка соединения ключей 7 и 8 подключена через резистор 9 к затвору полевого транзистора 11, подключенного через конденсатор 10 к общей шине, а стоком и истоком к частотоопределяющей цепи полосового фильтра 2.The input of the input device 1 is the input 14 of the device, the output is connected to the input of the bandpass filter 2, its output is connected to the input of the operational amplifier 3, the output of which is the output 15 of the device and connected to the input of the threshold element 4, the output of which is connected to the S-input of the first trigger 5 and R-input of the second trigger 6. The outputs of the triggers 5 and 6 are connected respectively to the control inputs of the analog keys 7 and 8, connected to the positive 12 and 13 negative power sources. The midpoint of the connection of the keys 7 and 8 is connected through a resistor 9 to the gate of the field effect transistor 11 connected through a capacitor 10 to a common bus, and the drain and source to the frequency-determining circuit of the bandpass filter 2.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

На вход 14 устройства подается последовательность прямоугольных импульсов и через входную цепь 1 поступает на вход полосового фильтра 2, где выделяется первая гармоника, имеющая синусоидальную форму, которая поступает на вход операционного усилителя 3, выход которого является выходом 15 устройства, и на вход порогового устройства 4. На выходе порогового устройства 4 формируются прямоугольные импульсы, частота и фаза которых совпадают с выходным синусоидальным напряжением. Эти импульсы поступают на входы S и R первого и второго триггеров 5 и 6 соответственно, на R и S входы которых поступают импульсы с выхода входного устройства 1.A sequence of rectangular pulses is fed to the input 14 of the device and, through the input circuit 1, is fed to the input of the bandpass filter 2, where the first harmonic is selected, which has a sinusoidal shape, which is fed to the input of the operational amplifier 3, the output of which is the output 15 of the device, and to the input of the threshold device 4 At the output of the threshold device 4, rectangular pulses are formed, the frequency and phase of which coincide with the output sinusoidal voltage. These pulses are fed to the inputs S and R of the first and second triggers 5 and 6, respectively, to the R and S inputs of which pulses come from the output of the input device 1.

При небольшой разнице фаз между входным сигналом на входе полосового фильтра 2 и выходе порогового устройства 4 на выходах первого и второго триггеров 5 и 6 будут появляться короткие импульсы, которые открывают первый и второй аналоговые ключи 7 и 8, и в их средней точке будут формироваться поочередно следующие друг за другом узкие положительные и отрицательные импульсы. После прохождения этих импульсов через RC-цепочку, образованную резистором 9 и конденсатором 10, они будут интегрироваться и превращаться в постоянное напряжение, близкое к нулевому значению. Это напряжение подается на затвор полевого транзистора 11, и его эквивалентное сопротивление, входящее в частотоопределяющую цепь полосового фильтра 2, настраивает фильтр 2 на частоту входного сигнала.With a small phase difference between the input signal at the input of the bandpass filter 2 and the output of the threshold device 4, short pulses will appear at the outputs of the first and second triggers 5 and 6, which open the first and second analog keys 7 and 8, and alternately will be formed at their midpoint Narrow positive and negative impulses following each other. After these pulses pass through an RC circuit formed by a resistor 9 and a capacitor 10, they will integrate and turn into a constant voltage close to zero. This voltage is supplied to the gate of the field-effect transistor 11, and its equivalent resistance, included in the frequency-determining circuit of the band-pass filter 2, tunes the filter 2 to the frequency of the input signal.

Если по какой-либо причине изменится фаза выходного или входного сигнала, то изменится и длительность импульсов, сформированных аналоговыми ключами 7 и 8, причем если фаза выходного сигнала опережает фазу входного, то длительность положительных импульсов увеличится, а отрицательных уменьшится, если запаздывает, то наоборот.If for some reason the phase of the output or input signal changes, the duration of the pulses generated by analog keys 7 and 8 also changes, and if the phase of the output signal is ahead of the input phase, the duration of positive pulses will increase, and negative ones will decrease, if it is delayed, then vice versa .

После прохождения этих импульсов через RC-цепочку напряжение на затворе полевого транзистора 11 будет положительным, транзистор изменит эквивалентное сопротивление и равенство фаз восстанавливается. То же происходит, если напряжение на затворе полевого транзистора будет отрицательным.After these pulses pass through the RC circuit, the gate voltage of the field-effect transistor 11 will be positive, the transistor will change the equivalent resistance, and the phase equality will be restored. The same happens if the gate voltage of the field effect transistor is negative.

Таким образом, происходит подстройка фазы синусоидального напряжения заявленного генератора.Thus, there is a phase adjustment of the sinusoidal voltage of the claimed generator.

Использование предложенного изобретения позволило создать генератор синусоидального напряжения с высокой стабильностью фазы выходного напряжения.Using the proposed invention allowed to create a sinusoidal voltage generator with high phase stability of the output voltage.

Источники информацииSources of information

1. П. Хорвиц, У. Хилл. Искусство схемотехники. М.: Мир, 1983 г., стр. 275, рис. 4.2.6.в.1. P. Horwitz, W. Hill. The art of circuitry. M .: Mir, 1983, p. 275, fig. 4.2.6.c.

2. Свидетельство РФ на полезную модель №18466, 2001 г., кл. Н 03 В 5/00 (прототип).2. Certificate of the Russian Federation for utility model No. 18466, 2001, class. H 03 B 5/00 (prototype).

Claims (1)

Генератор синусоидального напряжения, содержащий последовательно соединенные входную цепь, вход которой является входом устройства, полосовой фильтр, операционный усилитель, выход которого является выходом устройства, и пороговый элемент, отличающийся тем, что в него дополнительно введены первый и второй аналоговые ключи, первый и второй триггеры, резистор, конденсатор и полевой транзистор, стоком и истоком подключенный к частотоопределяющей цепи полосового фильтра, а затвором через конденсатор - к общей шине и через резистор к средней точке соединенных последовательно первого и второго аналоговых ключей, включенных между положительным и отрицательным источниками питания устройства, причем управляющие входы ключей подключены соответственно к выходам первого и второго триггеров, S-вход первого триггера соединен с R-входом второго триггера и подключен к выходу порогового элемента, а S-вход второго триггера соединен с R-входом первого триггера и подключен к входу полосового фильтра.A sinusoidal voltage generator comprising a series-connected input circuit, the input of which is the input of the device, a bandpass filter, an operational amplifier, the output of which is the output of the device, and a threshold element, characterized in that the first and second analog keys, the first and second triggers are additionally introduced into it , a resistor, a capacitor and a field effect transistor, connected by a drain and a source to the frequency-determining circuit of a band-pass filter, and by a gate through a capacitor to a common bus and through a resistor to the middle the point of the first and second analog keys connected in series between the positive and negative power sources of the device, and the control inputs of the keys are connected respectively to the outputs of the first and second triggers, the S-input of the first trigger is connected to the R-input of the second trigger and connected to the output of the threshold element, and the S-input of the second trigger is connected to the R-input of the first trigger and connected to the input of the bandpass filter.
RU2003115071/09A 2003-05-20 2003-05-20 Sine-wave voltage oscillator RU2234794C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003115071/09A RU2234794C1 (en) 2003-05-20 2003-05-20 Sine-wave voltage oscillator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003115071/09A RU2234794C1 (en) 2003-05-20 2003-05-20 Sine-wave voltage oscillator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2234794C1 true RU2234794C1 (en) 2004-08-20
RU2003115071A RU2003115071A (en) 2004-12-10

Family

ID=33414482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003115071/09A RU2234794C1 (en) 2003-05-20 2003-05-20 Sine-wave voltage oscillator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2234794C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ХОРОВИЦ П. и др. Искусство схемотехники. - М.: Мир, 1983, Т.1, с 275, рис. 4.2.6.в. ШАХГИЛЬДЯН В.В. и др. Системы фазовой синхронизации с элементами дискретизации. - М.: Радио и связь, 1989, с.12, рис. 1.4. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2234794C1 (en) Sine-wave voltage oscillator
RU2565509C1 (en) Frequency tripler
DE60211042D1 (en) Synchronous signal generator
RU2628255C1 (en) Frequency trebler
RU158122U1 (en) NEUR-LIKE OSCILLATOR GENERATOR
SU1190503A2 (en) Device for generating pulses from sine signal
RU2793846C1 (en) Device for measuring accelerations
Filanovsky et al. Sinusoidal oscillators and multivibrators are not separate classes of circuits
Khanna et al. Implant Clocking and Timing Circuits
Furui et al. On the Amplitude of External Perurbation and Chaos via Devil's Staircasein Muthuswamy-Chua System
SU1107252A1 (en) Tuneable rc-generator
SU608254A1 (en) Controlled generator
SU1190497A2 (en) Device for generating rectangular signal
SU682995A2 (en) Complex oscillator
Gift et al. Waveform Generators and Nonlinear Circuits
SU1265804A1 (en) Function generator
RU2281601C1 (en) Method for producing desired complex periodic wave spectrum of stochastic self-excited oscillator
Gretinger et al. “Chirp” signal generators for frequency response experiments
SU441640A1 (en) Band-pass filter
SU1092696A1 (en) Audio-frequency harmonic sinusoidal oscillator
JPS5456339A (en) Phase shifting device
SU413496A1 (en)
UA113289U (en) MEASURING CONVERTER WITH FREQUENCY PES-RESOURCE SENSOR
SU702317A1 (en) Digital device for measuring rlc-parameters
SU1358078A1 (en) Frequency doubler

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070521